置氢TC4钛合金与Al2O3陶瓷扩散连接工艺研究
来源期刊：稀有金属材料与工程2013年第3期
论文作者：王义峰 曹健 宋晓国 郑祖金 冯吉才
文章页码：598 - 602
关键词：置氢;TC4钛合金;Al2O3陶瓷;扩散连接;界面结构;
摘 要：采用直接扩散连接的方法实现了置氢TC4钛合金与Al2O3陶瓷的连接,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析以及X射线衍射等分析手段,确定了TC4/Al2O3扩散连接接头典型的界面结构为TC4/α-Ti/Ti3Al+Al2TiO5/Al2O3。研究了连接温度对TC4/Al2O3接头界面结构的影响规律,随着连接温度的升高各反应层厚度逐渐增加。基于反应动力学方程,计算了氢含量（质量分数）为0%、0.3%、0.4%时,Ti3Al+Al2TiO5层的反应激活能分别为213、172、152kJ/mol。当连接温度为840℃,连接时间为90min,氢含量为0.4%时,接头抗剪强度达到最大值为128MPa,断口分析表明断裂主要发生在Al2O3陶瓷母材侧。
王义峰1，曹健1，宋晓国1,2，郑祖金1，冯吉才1,2
1. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室2. 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室
摘 要：采用直接扩散连接的方法实现了置氢TC4钛合金与Al2O3陶瓷的连接,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析以及X射线衍射等分析手段,确定了TC4/Al2O3扩散连接接头典型的界面结构为TC4/α-Ti/Ti3Al+Al2TiO5/Al2O3。研究了连接温度对TC4/Al2O3接头界面结构的影响规律,随着连接温度的升高各反应层厚度逐渐增加。基于反应动力学方程,计算了氢含量（质量分数）为0%、0.3%、0.4%时,Ti3Al+Al2TiO5层的反应激活能分别为213、172、152kJ/mol。当连接温度为840℃,连接时间为90min,氢含量为0.4%时,接头抗剪强度达到最大值为128MPa,断口分析表明断裂主要发生在Al2O3陶瓷母材侧。
关键词：置氢;TC4钛合金;Al2O3陶瓷;扩散连接;界面结构;
